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1系统概述 电解槽状态监控系统（以下简称监控系统）可以在线实时监控每个电解槽的电压和电解液温度。并可对采集的数据进行显示、分析、存储、传输、打印。本监控系统的应用可大大降低工人测量电压及电解液温度的工作量，减少工作环境对工作人员身体健康的影响，提高工作效率，减少劳动成本，另外，测试单元和网关能对现场情况做出快速的反应，对电能消耗进行优化处理，提高产品质量，降低维护成本。2 技术性能指标2．1 工作电压范围 测试单元：0.5～3V, 网关： 220V AC, 工作电流： 0.5V2．2 最大输出功率 1.5W2．3 电压测量范围0～3V（精度 0.01V）,温度范围0～100℃（精度 0.5℃）2．4 无线可靠传输距离200米2．6 设备（测试单元、网关）外形尺寸：L W H＝240mm 120mm 55mm，正面维修空间 500mm,采用底部出线方式，主机外购买。2．7 设备重量 2Kg2．8 环境条件： 环境空气温度+70℃、空气相对湿度95％、有油雾和酸雾的影响。3 方案设计说明 本监控系统采用分布式数据检测技术，三层数据传输结构。第一层为测试单元数据采集层，第二层为测试单元和网关间的无线传输层，第三层为网关与监控主机间的总线传输层。本监控系统技术上先进，功能扩展方便，维护简单。3．1监控系统组成：1）本监控系统由264个测试单元、8个网关，一台主机组成，每个测试单元测量4个电解槽的参数，每个网关负责33个测试单元，主机位于中控室内，网关悬挂于墙壁，测试单元挂于电解槽旁，主机与网关间通过CAN总线连接，系统结构见图一。2）本次试运行系统由8个测试单元，2个网关，一台主机组成。每个测试单元测量4个电解槽，一个网关与4个测试单元进行无线通信，系统结构如图二。 3．2 测试单元 测量每个电解槽电压和电解液的温度，测试单元的工作电压来自电解槽极间电压，这样避免了外接电源带来的复杂的接线，测试单元装有备用电池，正常工作时电池处于浮充状态，当电解槽出铜或维修时，测试单元改由备用电池（厘电池）供电，测试单元安装简单，安全可靠。3．3 网关 网关负责将测试单元采集到的数据转换成CAN总线数据，通过CAN总线传输到监控主机，网关需要外接110V/220V AC供电，每个网关与33个测试单元无线通信，试运行阶段与4个测试单元通信。3．4 监控主机 监控主机采用研华原装工控机，19＃液晶显示屏体，友好的人机界面，方便监控人员操作。监控主机主要完成的功能如下： 数据显示功能：能够将每一槽组的每个电解槽的电压和温度实时的显示在界面上，如果电压和温度超过预定义的界限，将以指示灯报警和数据字体改变颜色的形式提醒工作人员，进行处理。电解槽参数图形显示，是显示相应槽组数下的电解槽的电压曲线与温度曲线，是从程序开始运行时刻开始，一直到当前测试数据，可以显示1－2个月的数据。电解槽实时报警显示，直接获取实时测量中超出界限的槽组号、电解槽号、测试时间、报警值和参数值，进行显示。对越限的数据可以进行数据请求，如果请求的数据超过一定时间还不能传输上来，就需要监控人员注意该电解槽的状态。电解槽历史数据查询，一是按照电解槽组和电解槽号查询，显示测试时间、电解槽组、电解槽号、电压值、温度值，另一是按照报警类型查询，显示测试时间、电解槽组、电解槽号、报警值、参数值，可以将两种情况查询出来的数据进行打印。4 可靠性、可维护性及电磁兼容性4．1 可靠性 系统的可靠性可以通过以下措施得到保证：1）对关键元器件的选型，选用优良的元器件2）对电源模块的容量选择采用降额标准3）减少不必要的环节，简化、优化线路4）合理优化电路板布局4．2 可维护性监控系统采用模块化设计，方便拆换，各个功能模块相对独立工作，当某个部件故障时可以根据现场情况快速更换故障部件，保证系统可靠稳定运行。4．3 电磁兼容性 电解槽极间电压较稳定，波动不大，对无线传输设备影响较小，为了保证无线传输稳定、可靠，可以采取下列措施：1） 保证传输路径的畅通，中间雾遮蔽物；2） 根据现场情况调节最佳传输波特率和发送频率；